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Genome-wide association analysis for soybean bacterial pustule resistance, functional analysis, and gene networks

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dc.contributor Mendes, Tiago Antônio de Oliveira
dc.contributor Verardo, Lucas Lima
dc.contributor.advisor Silva, Felipe Lopes da
dc.creator Fonseca, Pollyanna Capobiango da
dc.date.accessioned 2019-09-18T18:48:08Z
dc.date.available 2019-09-18T18:48:08Z
dc.date.issued 2019-02-19
dc.identifier.citation FONSECA, Pollyanna Capobiango da. Genome-wide association analysis for soybean bacterial pustule resistance, functional analysis, and gene networks. 2019. 41 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019. pt-BR
dc.identifier.uri https://locus.ufv.br//handle/123456789/27059
dc.description.abstract Bacterial pustule of soybean (Xanthomonas axonopodis pv. glycines) is a foliar disease leading to symptoms such as yellow halos. Potential soybean protein-coding genes related to bacterial pustule infection were investigated aiming future application on soybean breeding programs. XAG2440 p and XAG2447 strains were used to inoculate 109 Brazilian cultivars on greenhouse, and the phenotyping data used on association analysis and gene mining. Network analysis was proceeded with two different association analysis, so that genes and transcription factors (TFs) with more connections were highlighted. Cultivars inoculated with XAG2447 and XAG2440 p not presented and presented 82.57% of susceptibility symptoms, respectively. Cultivars genotyped by 6,000 SNPs were used on the association analysis revealing 13 SNPs significantly associated with soybean bacterial pustule. Of these, eight are inside genes – 3 inside coding regions of LOC100779077, histone-lysine N-methyltransferase SUVR4, and ABC transporter B family member 9 proteins, and 5 outside of genes. Despite the fact that association analysis showed different marker regions in linkage disequilibrium, Gene-TFs network provided evidence that key TFs might regulate genes on both association analysis, for example, the highly connected ERF011, WRKY8, WRKY33, and MYB30. In addition, shikimate metabolic process, regulation of peroxisome size, response to ozone, and triglyceride catabolic process appear to play an important role on soybean immunity against the foliar pathogen. These results confirmed that disease screening symptoms of XAG2447 are less aggressive than of XAG2440 p and that soybean pustule resistance is a highly complex trait with defense-related protein-coding candidate genes and TFs possibly acting upon soybean defense mechanisms. en
dc.description.abstract A pústula bacteriana (Xanthomonas axonopodis pv. glycines) é uma doença foliar da cultura da soja que leva à formação de halos amarelos. Genes potenciais da soja relacionados à infecção do hospedeiro pela pústula bacteriana foram investigados visando futura aplicação em programas de melhoramento de soja. As estirpes XAG2440 p e XAG2447 foram utilizadas para inocular 109 cultivares nacionais de soja em casa de vegetação e os dados de fenotipagem empregados na análise de associação genômica ampla e mineração gênica. A análise de redes foi realizada com dados de associação genômica, de modo que genes e fatores de transcrição (FTs) com maior número de sítios de ligação foram destacados. Cultivares inoculadas com XAG2447 e XAG2440 p não apresentaram e apresentaram 82,57% de grau de sintomas, respectivamente. Cultivares genotipadas por 6.000 marcadores foram utilizadas na análise de associação, que revelaram 13 SNPs significativamente associados à infecção por Xanthomonas axonopodis pv. glycines. Destes, 8 estão dentro de genes - 3 dentro de regiões codificadoras das proteínas LOC100779077, histona-lisina N-metiltransferase SUVR4 e transportador ABC membro da família 9, e 5 fora de genes. A análise de associação genômica de dois experimentos mostraram diferentes regiões em desequilíbrio de ligação. No entanto, a rede Gene-FTs forneceu evidências de que FTs chave podem regular genes procedentes de ambos conjuntos gênicos, por exemplo, os FTs altamente conectados ERF011, WRKY8, WRKY33 e MYB30. Além disso, os processos de metabolismo do shikimato, tamanho do peroxissomo, resposta ao ozônio e catabolismo de triglicerídeo parecem desempenhar um papel importante na resposta imune da soja contra este patógeno foliar. Os resultados apresentados mostram que a estirpe XAG2447 é menos agressiva no screening de cultivares e que a resistência da soja à pústula bacteriana é uma característica altamente complexa, com genes candidatos e TFs possivelmente apresentando papéis importantes nos mecanismos de defesa da soja. pt-BR
dc.description.sponsorship Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pt-BR
dc.language.iso eng en
dc.publisher Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.rights Acesso Aberto pt-BR
dc.subject Xanthomonas axonopodis pv. glycines pt-BR
dc.subject Glycine max pt-BR
dc.subject Estudo de Associação Genômica Ampla pt-BR
dc.title Genome-wide association analysis for soybean bacterial pustule resistance, functional analysis, and gene networks en
dc.title Associação genômica ampla para resistência da soja à pústula-bacteriana, análise funcional e redes gênicas pt-BR
dc.type Dissertação pt-BR
dc.subject.cnpq Melhoramento Vegetal pt-BR
dc.creator.lattes http://lattes.cnpq.br/1364570911812242 pt-BR
dc.degree.grantor Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.degree.department Departamento de Fitotecnia pt-BR
dc.degree.program Mestre em Fitotecnia pt-BR
dc.degree.local Viçosa - MG pt-BR
dc.degree.date 2019-02-19
dc.degree.level Mestrado pt-BR


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  • Fitotecnia [884]
    Teses e dissertações defendidas no Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia

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